平安城市高清視頻監控解決方案

       關鍵詞：平安城市、IP高清、HD-SDI高清

　　隨著第一批平安城市的建設到今天，視頻監控系統歷經多次變革轉換，已經全面步入數字化、網絡化、高清化、智能化的階段。傳統的前端模擬攝像機加網絡視頻編碼設備的方式注定將會被逐步淘汰。這其中的主要因素有前端攝像機清晰度的限制，也有后端壓縮設備的壓縮分辨率難以繼續在原有方案上得到較大的提升，許多終端用戶也一直在尋找更清晰的、更智能化的、更簡單化的視頻監控系統解決方案。高清視頻監控所帶來的革命性沖擊，將視頻監控行業帶上了一個新的臺階，城市視頻監控系統作為一個復雜的系統，其終極目標也是高清化、網絡化、智能化，百萬像素高清視頻監控系統解決方案從此改變傳統平安城市視頻監控的系統結構模式。目前主流的高清技術主要為IP高清和HD-SDI高清，兩種高清技術各有優缺點，可針對不同的應用場合及需求進行選擇，現階段平安城市建設，這兩種高清技術將并存于平安城市視頻監控系統中。

　　一、 IP高清與HD-SDI高清對比

　　IP高清與HD-SDI高清皆可實現百萬像素級的監控，IP高清基于以太網傳輸，易于擴展，圖像最高像素可達5M;而HD-SDI高清基于同軸電纜傳輸，可沿用原有同軸電纜，傳輸無延時。IP高清與HD-SDI高清在平安城市建設中可互為補充，其具體性能對比如下。

　二、 系統設計

　　平安城市的安防系統按照監控和管理的級別主要分為以下幾方面：

　　1. 城市片區所轄各路段的治安監控系統

　　2. 市級管理指揮中心

　　3. 省級聯網監控

　　系統多級互聯拓撲圖如圖所示：

　　(一) 原有模擬系統平滑升級為SDI數字高清

　　在城市主干道路、重點關注場所，監控區域較大，人車流量大，圖像清晰度要求嚴格，實時性要求高，要求能準確地記錄交通情況、車牌號碼，能及時響應、指揮各種緊急情況?？裳赜迷型S電纜，更換SDI攝像機及SDI-DVR，平滑升級為數字高清。

       前端產品選型原則

　　第一步要考慮攝像機的安裝環境，如果是室外安裝，需要考慮到防水防塵，如果是室內安裝，有時還需考慮到美觀隱蔽。第二步要考慮攝像機的功能，如最低照度、最高分辨率、ICR、背光補償、寬動態等性能。第三步就是要選擇攝像機鏡頭，在選擇鏡頭時要考慮鏡頭的像面尺寸、清晰度、視場角、光圈值、景深、是否支持紅外、是否支持透霧等因素。第四步就是選擇攝像機的安裝方式，槍機可以選配護罩，可以有墻壁裝、墻角裝、吊頂裝、立桿裝、橫桿裝等多種安裝方式。

　    后端產品選型原則

　　對于視頻監控最重要的就是錄像存儲，按照存儲部署可分為分布式存儲和集中存儲。分布式存儲是將前端的高清視頻數據通過NVR、DVR、NAS和IP SAN 等存儲設備在分控中心進行集中存儲，分布式存儲的優勢在于將數據集中于各分中心，在較大規模的系統中，管理便利，可靠性好。集中存儲是將前端的高清視頻數據通過NAS、IP SAN等集中在存儲中心，安全性好，但是投入成本與規模相關。

　　對于平安城市這種大型監控系統，宜采用“分布存儲+部分重點集中存儲”，即在各派出所設置DVR、NVR存儲轄區圖像，分局、市局設置NVR、IPSAN存儲部分重點錄像。

　　(二) 新建網絡高清系統

　　由高清攝像機+NVR+IPC+高清綜合平臺+拼接屏組成。圖像最高像素可達5M，系統易于擴容，可應用于人流密集區域、商娛繁華場所、金融、行政機構、核心要害部門等，為公安偵查破案提供有力證據。

         前端產品選型

　　          前端產品可選擇130W/200W/500W攝像機，根據安裝場景及監控需求可選擇槍機或高速球，低照度或紅外日夜型。

　　后端產品選型

　　          可選擇電信級的NVR網絡管理服務器，支持64路720P以上圖像管理;滿足高清大容量存儲;RAID 級別：0、1、(0+1)、5和JBOD，數據冗余保護，增強錄像數據容災性能。

　　(三) 原有模擬系統接入部分IP高清

　　為節約投資，避免資源浪費，有些地方若需保留原模擬系統，同時需增加少量IP高清，可將DVR更換為混合式硬盤錄像機，實現平滑升級。

        前端產品選型

　　前端產品可選擇130W/200W/500W攝像機，根據安裝場景及監控需求可選擇槍機或高速球，低照度或紅外日夜型。

　　后端產品選型

　　采用混合式硬盤錄像機，兼容傳統模擬攝像機接入，同時支持IP高清攝像機管理;超高清晰1080P圖像瀏覽;支持數字水印，圖像防篡改。

　　(四) 網絡高清與原有標清相兼容

　　新建IP高清系統可兼容原有模擬攝像機、網絡標清攝像機，實現集中存儲、統一解碼。

(五) 網絡廣播系統

　　治安復雜區域、重要路口、廣場、社區等治安監控場所，在視頻監控基礎上，安裝網絡廣播系統，即可實現音視頻報警聯動功能，達到“可見即可控”。

　　市民遇到緊急情況需要求救時，觸發立桿上的報警按鈕，可與監控中心對講，尋求中心值班人員幫助;監控中心也可通過廣播進行喊話，震懾作案疑犯，同時控制高速球跟蹤記錄疑犯作案過程及逃跑路線。

(六) 監控中心

　　監控中心由管理服務器、流媒體服務器、存儲服務器、智能分析服務器、廣播服務器、客戶端、高清綜合管理平臺、大屏幕電視墻等組成，能在統一操作平臺、統一界面下實現對多路監控前端的監視和控制功能。

　　 實現模擬、IP標清、IP高清、SDI高清混合接入

　　兼容原有視頻矩陣信號

　　 高清解碼、拼接、漫游顯示

        1) 圖像顯示部分：由LCD拼接大屏構成，可單屏、拼屏顯示城市動態圖像。

　　2) 圖像管理、切換部分：采用高清綜合管理平臺進行解碼切換，通過它可以與前端所有圖像聯通起來，并可實現矩陣方式切換前端任意點位到大屏監視器上。

　　3) 圖像管理、存儲部分：采用電信級NVR網絡管理服務器，實時轉發、存儲各前端的圖像，對設備進行統一管理。

三、 功能特點

　　1、實現130W/200W/500W全覆蓋高清監控：采用百萬像素攝像機進行高清監控，圖像畫質清晰逼真。

　　2、重點部位采用HD-SDI數字高清監控，采集1080P高清圖像，并將未壓縮數字信號在同軸電纜上高速傳輸，實現圖像不失真、傳輸無延時。

　　3、采用高清數字綜合管理平臺對各種前端信號進行統一管理及顯示，支持VGA/CVBS/DVI/HDMI/SDI/IP等各種信號接入，并支持圖像拼接功能：跨屏、畫中畫、縮放、漫游。

四、 結束語

　　平安城市高清監控系統建設不可能一蹴而就，從原有模擬系統升級為全高清系統需要一個過程，這就需要考慮原有系統的兼容接入及平滑升級，以及新舊系統交替、各系統并存時的集中管理，統一調度。對整個系統而言，高清只有在包含了前端攝像機、管理平臺、存儲系統、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義，要實現高清，需要系統各個環節齊心協力。隨著安防技術的發展、用戶要求的提高，高清智能系統將會得到越來越廣泛的應用，而云存儲、高清、智能分析的整合應用將是未來的一個重要發展方向。

　　參考文獻：

　　[1]西剎子，《安防天下——智能網絡視頻監控技術詳解與實踐》，清華大學出版社，2010

　　[2]曹國輝，《數字中國 物聯天下》，中國人民公安大學出版社，2010